挥发性冲压油及知识问答

挥发性冲压油
1、挥发性冲压油产品介绍
挥发性冲压油是一种全合成的水溶性冲压油（亦称作冲片油），产品也可作为挤压、压制、拉管等塑性成型操作的润滑剂。

本品采用全新技术的润滑增效剂，完全不含氯、硫成分，大大提升了产品的性能。

挥发性冲压油特别适用于冲孔、冲压、攻螺纹、攻槽等高强度操作。

同时它亦非常适用于塑性成形加工中。

该产品中含有精致的油性剂、防锈剂等各种添加剂，有良好的亲水性和加工性，且对模具有良好的保护性能。

2、挥发性冲压油产品应用
挥发性冲压油可广泛的用于各类金属片的挤压、压制、冲压以及拉制等各种塑性成形操作。

如硅钢片、碳钢、不锈钢、铝合金、有色金属及其合金等。

冲压硅钢片和不锈钢时浓度要稍微调高。

3、挥发性冲压油基本特性
挥发性冲压油基本特性原始特性单位 Wonder VFW 外观 - 琥珀黄色液体 C Kg/l 1.05°密度 @ 15 粘度 40°C cSt 130 产品编号 - 228287 闪点（DIN 51755 闭口）°C >100 冰点°C < 0 自燃温度（DIN 51794）°C >150 使用稀释比例1：10 水溶液特性单位 Wonder VFW 蒸汽压(20°C) - 易挥发浓度 10%的 pH 值 - 8.8 浓度 10%的耐磨损测试 - 很好磨损率 % 15 除噪声量 m 9
4、注意事项
1)原溶液的有一定的刺激性：如果与皮肤接触可用大量水冲洗。

眼睛：配水前刺激
强烈皮肤：轻微刺激呼吸道：轻微刺激食用：可能会引起口、舌刺激
2)小心处理配水后的溶液，不要被污染。

金属颗粒和金属盐、润滑剂和微小生物对
溶液会造成危害，在一些情况下(如铬、钴、镍等重金属污染物) 可能产生特别
的危害
3)环保性：在无氧条件下该产品生物降解性差，例如丢弃入土层里，其组分的变化可
能影响降解率，但它们全部被可以被生物降解。

产品将分散作为在乳化液或水中。

在有氧环境下是可以降解的，且降解后的产品对环境无损害
4)灭火方法：由于含水较多故不支持燃烧，水蒸发后有杂质残留，高温下可以燃烧，
相对来说含水较多且很稀的乳状液不能燃烧。

灭火方法：用 CO2 泡沫、干粉或水
可以灭火。

5、操作与储存
没有使用的时候，请保持容器密闭。

不要焊接加热或倒置容器。

加热过度的时候该产品将释放出氯化氢。

故储存温度不要超出 60°C 。

6、主要技术指标
1)安全性
挥发性冲压油要求外观清澈透明，不会改变加工件的表面颜色；气味温和，减少对车间环境的污染，这就要求基础油中的芳烃、烯烃、硫化物的含量要少，这些化合物与操作人员的皮肤和呼吸道接触，易导致呼吸道疾病和皮肤病。

根据 2002 年版《化妆品卫生规范》，研制油品要对皮肤、眼睛无刺激，急性经口毒性试验为无毒。

挥发性冲压油的闪点要求较高，以保证使用的安全性，铝翅片冲压油的闪点要求大于 6 0℃，冷凝铜管加工油的闪点要求大于 4 0℃。

2)腐蚀性
挥发性冲压油对铝、铜等有色金属的腐蚀性能是研制油品的关键指标，通过控制酸值、硫含量等指标来保证冲压油对铝、铜金属不产生腐蚀，特别是要控制冲压油的水溶性酸碱。

研制的冲压油的酸值指标要求小于0．5 m g KOH／g；铝、铜腐蚀要求不大于 1 级。

3)挥发性
为了满足免清洗工艺的要求，控制冲压油的残留量，研制油的挥发性能和干燥性能是关键指标。

4)润滑性
为了满足铝翅片高速冲压加工的需要，冲压油必须具有适当的润滑性能，一方面可以减少冲压模具的摩擦生热，防止模具温度过高，导致凸凹模具间隙减小，造成铝翅片烧结、拉伤等；另一方面可以减少冲压模具的磨损和铝屑粘连，延长冲压模具的使用寿命。

5、亲水性亲水铝箔在家用空调的热交换器上得到普遍运用，要求研制油品对亲水铝箔的亲水性能无影响。

知识问答
1、加工使用的润滑油如何称谓？
有人将冲压加工用的润滑油称为拉伸油或引伸油。

这是不对的。

正确的叫法应称为拉深油和冲压油。

应当把拉伸和拉深的含义区别开来。

拉伸是指把棒材、管材或线材拉细、拉长的加工过程；而拉深指的是把板材冲压成圆筒形、方盒形或圆锥形等无缝带底容器的加工过程。

2、如何对冲压加工润滑剂大致分类？各类润滑剂有什么优缺点？
用于冲压加工的润滑材料，品种繁多，归纳起来可分为三大类。

（1）水溶性润滑剂
①乳化液：在矿物油、油脂中加入乳化剂与水乳化后使用
②可溶性油：润滑剂溶于水中使用，如肥皂水
③化学溶液：包括有机的胶体溶液和无机的真溶液
（2）非水溶性润滑剂
①矿油型：使用矿物油或矿物油为基础油，加入各种添加剂调制而成
②动植物油：如棉籽油、菜籽油、棕榈油、猪油、牛油
（3）固体润滑剂
①使用固体粉末，如石墨、二硫化钼、云母、氧化钙、聚乙烯、聚四氟乙烯等
②干膜润滑剂：把润滑剂预先预先涂布到板板上，使之形成干燥的固体膜。

如树脂膜、蜡膜、塑料膜等水溶性润滑剂优点是成本低，使用方便，可按加工条件调整稀释比。

零件易清洗、冷却性好。

缺点是润滑效果有限，防锈性差，易腐败变质。

非水溶性润滑剂恰恰相反，优点是润滑性、防锈性好，冷却性、清洗性差，成本高。

固体干膜润滑剂的优点是冲压加工时不必再涂油、省去了涂油时间，生产效率高。

润滑性好，能降低使用钢板的等级。

可根据润滑性的要求来调整膜的厚度。

缺点是需要一套预涂润滑剂的设备，干膜不易清洗和剥离。

3、矿油型拉延油有几种组成类型？
根据使用条件的不同，矿油型拉延油的组成一般有以下3种类型：
①矿油+油性剂；②矿油+油性剂+极压剂；③矿油+油性剂+极压剂+其他添加剂（防锈剂、增粘剂、表面活性剂）
4、拉延油中为什么要使用油性剂和极压剂？
冲压加工的润滑状态，是流体润滑和边界润滑共存的混合润滑状态。

在边界润滑条件下，如果只使用矿物油，油膜强度不能满足要求，油膜容易破裂，会引起金属与金属的接触，产生烧结。

使用油性剂和极压剂可以弥补这一不足。

油性剂分子的一端含有一些极性基，这些极性基可使油性剂产生化学或物理吸附，在金属表面形成坚实的物质。

如果排放至下水道的处理水不能进入城市的二次污水处理厂而直接排放至地面，则应符合地面水质的控制标准。

效果的大小是根据润滑油的性质和加工条件的不同而不同，另外也根据零件放置环境的不同而不同，因此在环境恶劣和存放时间长时，对油品的防锈性要求更高。

（4）带油焊接性为了简化工序提高生产效率，要求拉延油具有不必清洗可以带油焊接的性能。

有时由于拉延油的附着，在焊接的地方生锈。

有的油在焊接时产生有害气体以及影响焊接强度。

冲压加工后带油焊接时不发生上述问题，这对拉延油来说是非常重要的。

（5）脱脂性（易清洗性）附着在冲压件上拉延油，通过采用确实可以洗净的洗涤剂和洗涤方法来进行清洗时，洗涤成本低廉，并且用很短时间就能脱脂，这也是重要特性之一。

冲压件清洗不干净，会影响后工序的喷漆和电镀。

（6）操作性冲压加工前，把拉延油涂布到加工板材上的操作需要时间和劳力，有损于生产效率，因此这个操作容易进行也成为对拉延油要求的一个性质。

特别是对于大尺寸零件，这个性质尤为重要，如果从操作性来看，应尽量采用低粘度的拉延油。

（7）无公害性冲压加工时不产生难闻臭味和有毒气体，附着在人体上不损伤皮肤，有足够高的闪点即使不小心也门眼发生火灾的危险。

8、拉延油的涂油方式有几种？
①手上刷涂：用毛刷涂在需要涂油的部分。

②滚筒涂油：有手动和自动两种。

手工滚筒涂油一般是单面涂油，自动滚筒涂油一般涂在板材的两面。

③滴流：将油滴流在润滑点上。

④喷雾：用喷枪价格油喷射到润滑面上。

⑤泵送：附有自动给油装置的冲床，一般采用泵送油。

9、从使用的角度如何选择拉延油？
从使用角度，拉延油的选择目标应放到以下6点上：
①不要选择质量过剩的油；
②在满足使用条件情况下，尽可能使用低粘度油；
③选择每生产一个零件油的单价便宜的油。

④尽力减少使用油的品种，避免使用管理的复杂化；
⑤选择脱脂性好的拉延油；
⑥选择防锈力强的拉延油。

10、拉延油的粘度对使用效果有什么影响？
拉深加工中，如果提高拉延油的粘度，最大拉深力就会降低，或者说临界拉深比就会提高，其原因，从微观上看，是由于降低了凹模圆角半径部位与坯料接触面上的接触率。

从宏观上看，粘度越高，坯料与凹模平面之间形成的封闭空间中所残留的油量就越多，所以达到最大拉深力过程中，流向凹模圆角半径部位的油量就增加。

但粘度高，耗油量大，涂油困难，不利于清洗。

11、凸模侧和凹模侧的润滑情况，临界拉深比便会受到影响。

如增大凸模侧的摩擦力，临界拉深比会明显提高。

在临界拉深比附近进行拉深加工时，若出现必然破裂的情况，只需在凹模表面涂上优质润滑油，让凸模在无润滑状态下进行拉深加工，便能取得成功。

12、影响板材成形不良有哪些因素？
冲压成形中，成形失败的原因很多，如下列鱼骨刺图所所示。

其中拉延油的选择与涂油条件也作为成形失败的原因被提出来了。

但涂拉延油必定是辅助手段，对成形失败的影响程度，远不如其它因素影响大。

只有在其它因素稳定，才能显示出拉延油的影响效果。

13.如何根据冲压金属板材的种类来选择冲压油？
①硅钢板 硅钢板是比较容易冲切的材料，因为大多数情况要求在冲切后，附着的油膜要
干燥，所以一般使用极低粘度的油。

但是为了防止冲切品的毛刺增多，延长模具寿命，粘度越高效果更好。

因此选择粘度尽可能高，而且干燥时间短的冲切油。

除此而外，防锈性和退火后碳的生成量少，以及维持操作环境、臭味小等也是非常重要的。

②碳钢板 首先应该注意的是加工油的粘度。

根据加工的难易和给油方法及脱脂条件来决定最佳粘度。

其次必须考虑使成开容易的油性、防止卡咬的极压性、防锈性、脱脂性以及在焊接时不产生有毒气体。

③镀锌钢板 要注意使用氯型冲压油有时发生白锈，硫型冲压油危害较小，但冲压加工后还是早点脱脂为好。

④铝、铝合金板 如果脱脂早、也可使用含有氯及硫的冲压加工油，但是冲压加工后放置时间较长、会生成白锈或变色。

为此，与铜和铜合金使用的油一样，适宜使用加入非脂肪性酸型的油性剂的冲压油。

铝是两性金属，和酸碱都能起反应，所以使用酸性或碱性冲压加工油和脱脂液时要充分注意。

⑤不锈钢板 不锈钢是容易产生加工硬化的材料，要求使用油膜强度高、抗烧结性好的润滑油。

一般用含有氯型极压剂，比碳钢板用的冲压加工油粘度高的油和冷却好的水溶性冲压加工油。

⑥铜、铜合金板 最好避免使用含有氯型及硫型极压剂的冲压油，特别是含硫多的冲压油，腐蚀铜、铜合金，使表面变黑。

应当选择含有油性剂滑动性好的冲压油。

14.冲压加工板材的厚度对拉延油粘度有什么要求？
冲压加工时，随着板厚的增加，加工所需要的力也增大，保持住模具与材料之间的油膜就变得困难，因此，一般材料越厚、越要求冲压油的粘度高。

15.冲压操作时，如果不按规定涂油会有什么不良结果？
冲压加工时，有时操作工人认识不到涂油的重要性或者为了节省时间，往往在该涂油的地方也不涂油，或者减少涂油次数。

结果造成废品率增高、产生烧结、卡咬、模具磨损、冲床停工的次数增多等不良后果。

16.拉延油是否可以任意与异种油混合使用？
除非有特殊说明，一般情况下拉延油不能与异种油任意混合使用。

因为其它的金属加工油或设备用油，都添加了不同量不同类型的添加剂，以满足其使用要求。

如果混合后，这些添加剂互相起反应就会产生沉淀、分层、油基浑浊现象。

既使与不含添加剂的矿物油混合使用时，也会降低拉延油中添加剂含量，增高或降低拉延油粘度，影响使用效果。

17.钢板上涂有防锈油对拉延油使用效果有无影响？
冲压加工使用的钢板，出厂时一般都涂有防锈油，冲压加工时，不必洗净，直接涂拉延油不会影响拉延油的使用效果，因为防锈油量少又是矿油型，不会带来涂油困难或影响润滑效果的问题。

斜线部分正好与表8－5相吻合。

如图所示，硬度高于100ppm，则水剂乳化安定性变差，容易分层产生浮渣；但硬度低了也不好，低于20ppm时，消泡性变差。

磷酸根离子是微生物的营养源，可促进细菌繁殖，导致水剂腐败变质，因此含量越小越好。

氯离子和硫酸根离子含量偏高，则防锈性能下降。

如其值不在斜线范围内则应采取如图所示的对策。

另外，在配制水溶性油剂时必须遵守将油剂加入水中的法则，顺序不能颠倒。

即首先将水放于罐中，边搅拌边加入原液，直到形成稳定的乳化液才停止搅拌。

若将水加入原液中，则会产生凝胶化、乳化不良等现象，不能形成稳定的乳化液
（2）新液的补充与更换。

为维持油剂在规定的浓度范围内，应及时补充新液，浓度过高、过低都会影响加质量，已如表8－5所示。

由于种种原因需更换新液时，首先要完全清除供油系统内的异物和碎屑，并且要在用杀菌剂进行充分清洗后再装入新液。

（3）保持油剂pH值在9左右，pH值低于8.5时会助长细菌的繁殖，如图8－9所示。

（4）若冲压设备长时间不用，则应定期向油罐内鼓风，以防止嫌气性细菌滋生，同时也去除液中的臭气。

（5）定期加入杀菌剂，一旦发现使用油剂有腐败的迹象，应迅速加入多量杀菌剂。

（6）加热杀菌。

在条件具备的情况下，可在现场将水溶性油剂加热到50℃并维持30min或加热到60℃维持5min，即能将绝大部分菌种杀死，如图8－10所示。

但是，加热会导致油剂变质，这一点在操作中需特别注意。

3.质量监控
综上所述，金属加工液使用过程中的质量监控主要应作到如下几点：
（1）PH值的控制。

在使用过程中，细菌的繁殖增长会分泌出酸性物质，降低加工液ph值，防锈能力下降。

为此，要维持ph在9.0左右，抑制细菌生长。

因此监测、调整ph值是至关重要的。

（2）浓度的控制。

通常采用化学滴定的方法则出加工液中各组分（防锈剂、杀菌剂、润滑油）消耗情况，以便及时加以补充调整，维持加工液的良好性能。

在无杂油混入时，采用折光计法更为快速方便。

（3）杂质的控制。

使用过程中总要混入灰尘、杂油、金属加工过程中的碎屑和细菌等，杂质增多到一定程度，便会使金属加工液产生恶臭气味，使其变质而废弃。

因此，要采用各种设备以除去这些杂质，延长其使用寿命。

除杂质可用沉降、离心、过滤等方法；除杂油可用离心、聚结和浮选方法；除细菌可用巴氏杀菌法、加热法等。

当然，合理使用金属加工液，就要将各种因素综合考虑，进行经济核算，包括金属加工液的换油期、使用过程中的药剂补充量、操作维护费和排污设备费等，以求得相对经济、合理。

金属加工油剂的毒性与防治
长期接触金属加工油剂，可能引起皮肤病。

由于每个人对油剂中的一些化学成分的敏感性不同，疾病的表现也各异。

1.几种常见的皮肤病
（1）接触性皮炎 水、溶剂、乳化剂和洗涤剂均可使皮肤脱脂，导致干裂，引发接触性皮炎。

人的皮肤最外层是由皮脂组成的光滑的保护膜。

通常皮肤表面的ph值在4.5－6.0之间，呈弱酸性。

而水溶性油剂从防锈和防腐败两方面考虑，一般控制ph值在9.0左右，呈碱性。

如果手长期频繁接触油液，皮肤便被脱脂，失去保护作用，这正是造成皮炎的条件。

工作中容易发生皮炎的另一种情况是操作工人在使用非水溶性油剂换成水溶性油剂时，供油系统需用有机溶剂清洗，而有机溶剂对皮肤有脱脂作用，若不注意保护，也会导致皮炎。

（2）毛囊炎 长时间接触非水溶性油剂，其油分便会堵塞毛孔，从而使皮肤长出黑头粉刺，严重时便形成毛囊炎。

皮肤表面的细菌也能引起此炎症。

通常毛囊炎经常发生于手背、小臂、脸部和后颈处。

另外，聚积在油剂中的细小金属碎屑有时会擦伤皮肤，也为皮肤发病提供条件。

（3）肿瘤 若配制金属加工油剂所用基础油中含有较多稠环芳烃，则能引起皮肤角质层鳞状化，导致良性或恶性肿瘤发生。

这种情况下应停止使用此种基础油，或脱除基础油中的稠环芳烃后再使用。

2、皮肤病的防护与控制
与金属加工油剂经常接触的工人其皮肤发病率有两个特点。

一是冬季发病率高，因冬季气温低，皮肤易干裂，因此冬季要特别注意手和脸的保护。

二是刚参加工作的年轻工人发病率高，因他们的皮肤刚接触油剂，对个中毒物较敏感；另外一些人还为来得及样成良好的卫生习惯。

因此对新工人的上岗教育中要讲明养成良好卫生习惯的重要性。

长期的时间经验表明，作到以下几点有助于皮肤病的防护与控制。

①工作服要清洁，上班一定要带护臂和围裙。

注意勿使衣服浸渍上油剂。

②开始工作前、饭前、离开车间前要用碱性不大的肥皂或洗涤剂洗手、洗脸，然后涂上油性防护膏，以保持一定的油性。

③各种有机溶剂以及汽油、煤油不能用来洗手；
④为防止皮肤病蔓延，工人应备有专用毛巾与抹布；
⑤油剂在使用过程中应按要求过滤，以除去细屑，废液排放应有专人保管；
⑥油剂的PH值和杀菌剂含量应定期检测，并控制在推荐范围内。

只能添加经有关部门许可的杀菌剂，投加时要特别小心。

废油液处理
油剂在使用过程中逐渐老化，性能下降，出现浮渣、淤泥，甚至产生恶臭，说明使用寿命已到，必须更换新油剂。

图8-11表示了水溶性油剂劣化的原因及其现象。

1、水溶性油剂的保护措施
水溶性油剂的使用寿命一般只有3-6个月，若保护措施得当，则可延长至一年。

这些措施是：
①对使用液浓度进行严格管理；
②定期添加杀菌剂、防腐剂和防锈剂；
③定期除屑、净化；
④经常检查工作机械，防止漏油到加工油剂中。

2、非水溶性油剂保护措施
非水溶性油剂的使用寿命比水溶性油剂要长，一般为6-2个月；但若采取的措施得当，寿命可达2年以上。

这些措施是：
①定期补加添加剂，如极压剂等；
②定期清除油罐中当金属碎屑；
③经常检查工作机械，防止漏油；
④定期补充新油。

3、非水溶性油剂的废油处理
既然到一顶时间需要换新油，那么必然有一个废液、废油处理问题，从环保角度出发，其废油（液）处理是必须引起重视的。

近年来各国均强调资源的重复利用，因此废油的处理不再只是焚烧，而是改为再生处理。

相比之下，金属加工用油不如内燃机油、齿轮油等润滑油使用条件苛刻，因此再生处理工艺也比较简单。

图8-12是兆时度年个典型的废油再生工艺流程，它是用加热脱水、白土过滤脱去沉淀物，然后加入适量添加剂即可返回使用。

铝板卷材首先在涂油槽1自动涂油，然后进行拉深，成型的拉深杯去进行变薄拉深3，冷却2修边后，洗净；便成为易拉罐筒壳主体。

润滑油经过过滤器过滤，循环使用。

4、水溶性油剂的废液处理
水溶性油剂虽然主体是水，但因已经腐败，不允许直接派如下水道或表面水体，需要进行处理，达到国家规定的排放标准后再排放。

水溶性油剂废液在含油废水中是较难处理的一种，目前尚无定型的经济处理方法。

其原因主要是：
①含有多量表面活性剂，油水分离困难；
②废液性质随水溶性油剂种类和使用状况的不同，差异叫大；
③废液间歇产生；
④含油量多，COD、BOD值均较大；
⑤废液中混有较多漏油、金属碎屑。

其处理方法如图8-14所示，大致可分为物理法、化学法、生物法和燃烧法四大类。

（1）物理法。

废液中的悬浮物质，包括金属碎屑、粉末和油粒子等，当粒子直径在10um 以上时，一般可利用悬浮物质和水的相对密度差进行沉降分离。

粒子直径越小，则沉降或上浮的速度越慢。

极细小的粒子沉降1m的高度甚至要若干年，显然工业上此法是不可取的，必须辅之以其他方法。

物理处理方法中还有利用滤材的过滤分离和利用离心装置的立信分离等。

（2）化学法。

当物理法本能有效分离极细小粒子时，可用化学法处理；废液中的有害成分也可用化学法处理为无害成分。

○用无机絮凝剂（聚氯化铝等）或有机絮凝剂（聚丙烯酰胺等）促使微细粒子凝聚成絮状物而除去；
○用臭氧等氧化剂或电解方法使废液中有害物质发生氧化还原反映除去；
○利用离子交换树脂将废液中有害离子交换下来等。

（3）生物处理法。

用物理、化学法难以除去废液中的有机物，如有机胺、非离子型表活性剂和多元醇类等，则可用生物处理法。

最常用的生物处理法是活性污泥法。

将废液和活性污泥混合、曝气，由活性污泥中的微生物将废液中的有害物质（有机物）分别处理之。

滴滤池法是废液流经载有微生物的滤床时，，由滤材表面的微生物废液中有机物分解处理掉。

（4）焚烧处理。

通常分为将废液直接燃烧的“直接焚烧法”和先将废液蒸发浓缩后再焚烧的“蒸发浓缩法”。

图8-15是一凝聚处理法为主体的废液处理流程图。

处理后SS、COD、BOD和含油量均符合排放水标准。

根据废液的腐败程度和对排放水质的要求，可采取不同深度的处理方法，如图8-16所示。

若污染程度较深，排放水质要求又高，则可进行1-3次全程出来。

若污染程度较浅，则可免去1次处理，而直接进行2次火次处理。

此种情况下一般需要预先加以稀释。

在废液处理设备的排放口取样化验，应达到如表8-6和表8-7所规定的排放标准。

表8-6规定的有害物质是能在环境或动植物体内蓄积并对人体健康产生长远影响的物质。

表8-7中规定的物质其长远影响小于表8-6中所规定。

表8-6 工业废水第一类物质排放允许浓度
序号有害物质名称最高允许排放浓度，
mg/l
１汞及其无机化合物 0.05(按Ｈg计）
２镉及其无机化合物０.1（按Ｃd计）
３六价铬化合物０.5（按Ｃr＋６）
４砷及其无机化合物０.5（按Ａs计）
５铅及其无机化合物１.0（按Ｐb计）
表8-7 工业废水第二类物质最高允许排放浓度
序号有害物质或项目名称最高允许排放浓度
mg/l
1 PH值６～９
2 悬浮物（水力排灰、洗煤水、尾矿水、水力冲渣） 500
3 ＢＯＤ（５天２００Ｃ） 60
4 ＣＯＤ（重铬酸钾法） 100。